HDR: удивительная технология, о которой многие не знают. Технология HDR в компьютерных играх Как узнать поддерживает ли монитор hdr

После CES и Computex 2017 года стало ясно: к концу этого года на рынке появятся первые мониторы для ПК, поддерживающие стандарт . Все крупные производители, такие как ASUS, LG, Acer, Samsung и Dell объявили об этом. Итак, давайте изучим немного теории о мониторах с HDR.

HDR в ПК формате

HDR или High Dynamic Range – это стандарт, предназначенный для расширения цветопередачи и контрастности видеоизображений за пределами стандартных аппаратных возможностей. Объясняется просто, разрешение 4K важно для качества изображения, контраста, яркости и насыщенности цвета и HDR улучшает эти три параметра, тем самым достигая улучшения детализации изображения.

HDR требует, чтобы монитор имел 10 или 12-битный цвет. Тем не менее, стандартные ПК-мониторы в настоящее время способны передавать только 6 или 8-битный цвет, используя цветовую гамму sRGB, которая покрывает только треть визуального спектра HDR.
Конечно, есть мониторы, отвечающие требованиям цвета. Это модели с поддержкой так называемого Wide Gamut Color. Однако их возможности совместимы только с профессиональными программами. Игры и другое программное обеспечение просто игнорируют дополнительные цвета и часто выглядят «размытыми».

Стандарт HDR позволяет избежать этой путаницы, включая метаданные в видеовещание, которые правильно распределяют цветовое пространство. Это помогает правильно визуализировать изображение и заставляет всё программное обеспечение использовать лучшие возможности отображения.

Стандарты

В настоящее время существует четыре стандарта, но два наиболее часто применяются в потребительской электронике: запатентованный с 12-битными цветными и динамическими метаданными и открытый стандарт , поддерживающий 10-битный цвет и обеспечивающий только статические метаданные для запуска видеовещания. Другими двумя стандартами являются HLG или , разработанная BBC и используемая на YouTube и Advanced HDR , созданный Technicolor и используемый в Европе.
Но вернемся к вопросу использования HDR в ПК мониторах. Из-за всех лицензионных сборов и дополнительного оборудования Dolby Vision является более дорогим из обоих стандартов. Предоставляя лучшую глубину цвета и динамические пошаговые настройки разработчики игр ориентированы на более дешевый, но достаточно приемлемый HDR 10. Это справедливо не только для производителей на базе ПК, но и для консолей: Microsoft с , Sony с PS4, .

Недавнее обновление Dolby Vision упростило интеграцию программного обеспечения в игровые видеокарты с помощью обновлений драйверов. С марта Nvidia является одним из основных сторонников Dolby Vision в играх, таких как Mass Effect: Andromeda.

Фото с стойки Nvidia на Computex 2017, показывающей стандартный SDR-монитор (слева) и HDR (справа) с Mass Effect: Andromeda. Фотография: TechPowerUp

Проблема с HDR для ПК-геймеров

Если у вас есть достаточно средств, то нет проблем с покупкой HDR монитора. Но остается вопрос о том, какой контент вы можете использовать в HDR. И вот плохая новость для геймеров. Да, некоторые новые игры выходят на рынок с поддержкой HDR, но более старые не имеют возможности для более высокого контраста.

Только несколько игр поддерживают HDR: Shadow Warrior 2, Deus Ex: Mankind Devided, Hitman, Resident Evil 7, Obduction, Paragon и вышеупомянутый Mass Effect: Andromeda . Скоро появятся Need For Speed: Payback и Star Wars: Battlefront 2 .

Всё про HDR в смартфонах: что это, зачем, и где встречается

До появления HDR (High Dynamic Range - расширенный динамический диапазон) производители гнались за увеличением разрешения экрана и ростом плотности пикселей, да и сейчас эта тенденция ещё наблюдается. А ведь HDR - технология куда более полезная: даже высокое разрешение не так влияет на качество картинки, как это делает HDR.

Расширенный динамический диапазон позволяет сделать изображение куда более ярким, реалистичным и детализированным, особенно в самых светлых и самых тёмных его фрагментах, которые «заваливает» обычный SDR экран. Эти участки перестают быть просто пятнами, в них можно разглядеть детали. Оттенки получают больше полутонов, изображение избавляется от «кислотности» и становится более объёмным, приятным для восприятия.

Подробно о принципах работы HDR в телевизорах . Человеческий глаз обычно способен воспринимать более широкие градации цвета и яркости, чем SDR экран может передать, а новые технологии как раз помогают воспроизводить картинку без потери качества, с высокой яркостью и детализацией.

Так, если взять изображение человека, стоящего на фоне светлого участка, то обычный дисплей покажет относительно светлый и даже засвеченный фон, а вот телевизор 4К + HDR позволит разглядеть детали на этом фоне. Или возьмём картинку с закатом: с оранжевыми полосами по всему небу, затенённым общим планом и ярчайшим практически засвеченным солнцем, которое уходит за горизонт. На SDR экране общий план будет мало различим, полосы сольются в единое целое, тогда как при помощи HDR картинка станет более детализированной: можно будет разглядеть контуры солнца, в тени общего плана будут различимы дома или деревья, а каждая полоса на небе будет хорошо прорисована.

Слева - изображение на SDR экране, справа - на HDR

Кстати, есть мнение, что для понимания всех преимуществ HDR нужно просматривать только соответствующий контент. Но на самом деле и обычные изображения с видео выглядят на дисплее с расширенным динамическим диапазоном лучше, чем на SDR экране - картинка более яркая и контрастная. Но, конечно, все плюсы этой технологии заметны лишь при воспроизведении соответствующего контента.

Нельзя не сказать и о форматах HDR - их поддерживают не только телевизоры, но и мобильные устройства. Сейчас на рынке существует два популярных стандарта: HDR10 и Dolby Vision. HDR 10 - это наиболее распространённый открытый формат, в котором пользователь может изменять яркость и другие настройки изображения. Он поддерживается по умолчанию в 4K Ultra-HD Blu-Ray дисках (для игровых консолей в том числе). Стандарт характеризует цветность 10 бит на канал RGB и пиковая яркость 1000 кд/м2.

Формат Dolby Vision создан компанией Dolby, и именно его называют стандартом будущего. Самостоятельная настройка пользователем уже исключается - подразумевается, что видео и так идеально откалибровано. Телевизор с поддержкой этого формата оснащается специальным аппаратным чипом. Цветность в 10 бит для Dolby Vision - это минимум, а допустимое значение составляет 12 бит. Контент Dolby Vision осваивается с пиковой яркостью 10 000 кд/м2, но с учётом возможностей современного оборудования она находится на уровне примерно 4000 кд/м2.

Что касается HDR контента, то направление сейчас активно развивается. Сериалы и развлекательный контент в формате Dolby Vision делают Sony Pictures, Universal, Warner Bros. и другие компании, его можно найти на Amazon, Netflix, Ivi.ru, Google Play, iTunes и YouTube. Многие сериалы уже снимают с учётом HDR.

Современные консоли ( , ) и даже некоторые компьютеры поддерживают формат HDR10, особенно если речь идёт о высокобюджетных играх.

HDR в мобильных устройствах

В мобильных устройствах технология HDR тоже нацелена на то, чтобы визуальный контент был более детализированным и ярким, но в полной мере ощущения, как при просмотре видео на 65-дюймовом экране телевизора, пользователь не получит. Однако и на небольших дисплеях хорошо заметны улучшенная цветопередача, высокая детализация в солнечных и плохо освещённых сценах, отсутствие засветов.

Современные смартфоны (правда, их пока немного) поддерживают форматы HDR10 и Dolby Vision, но появился и новый стандарт именно для мобильных устройств Mobile HDR Premium - его разработала в начале этого года компания Ultra HD Alliance. Стандарт подразумевает, что аппарат должен иметь разрешение экрана от 60 пикселей на градус, поддерживать 10-битное видео, обладать динамическим диапазоном от 0,005 до 540 кд/м2 и охватывать до 90% цветовой гаммы DCI/P3. Контент, работающий по этому стандарту, будет отмечаться соответствующим значком.

Некоторые со скептицизмом относятся к HDR на маленьких экранах: считается, что не всегда можно оценить все преимущества дисплея смартфона с широким динамическим диапазоном, особенно если речь идёт об OLED матрице. Ведь со смартфоном мы не сидим на одном месте, как это происходит обычно при просмотре телевизора, а передвигаемся - изменяется освещение, углы обзора. Также на дисплее может автоматически меняться яркость в зависимости от условий освещения. Однако производители уверяют: эти особенности учитываются ПО и аппаратной начинкой - пользователю гарантируется наилучшее визуальное восприятие. Ну и в нормальных условиях мы обычно смотрим видео-контент на смартфоне под прямым углом, поэтому и недостаток, связанный со сменой углов обзора, можно назвать несущественным.

Ещё одна претензия заключается в том, что высокая пиковая яркость требует повышенного расхода аккумулятора. Но на деле среднестатистический аппарат надо ставить на зарядку каждый вечер, и снижение автономности заметно, если вы смотрите HDR контент в режиме нон-стоп. К тому же топовые модели обычно оснащают технологией быстрой зарядки.

Скорее всего, HDR в смартфонах станет стандартом для флагманов в ближайшее время. Во всяком случае, перспективы у технологии хорошие: в отличие от мало кому нужного сейчас 3D, HDR даёт реальные преимущества в плане качества картинки. Да и тенденция к увеличению стриминговых сервисов, которые поддерживают HDR, явно наметилась.

Смартфоны с HDR

Отдельные производители, как мы и сказали, уже внедрили технологию HDR в экраны своих топовых моделей - речь идёт в первую очередь о LG, Samsung и Apple. Расскажем коротко о смартфонах, дисплеи которых уже в полной мере имеют поддержку расширенного динамического диапазона.

Samsung пытались запустить HDR в Galaxy Note 7, но в итоге первым нормально работающим смартфоном с полноценным расширенным динамическим диапазоном стал LG G6 (). Он поддерживает оба стандарта - HDR10 и Dolby Vision, как и телевизоры этой марки. Примечателен тут IPS-экран с разрешением Quad HD+, у которого всё в порядке с углами обзора и, следовательно, гипотетические недостатки HDR нивелируются.

«Вишенкой на торте» стала поддержка HDR10 и у нового смартфона южнокорейской компании LG V30, а также его модификации V30+. Аппарат сохранил соотношение сторон 18:9, взятое у своего предшественника - например, фильмы в формате 21:9 на нём имеют куда меньшие рамки, чем на дисплеях с соотношением 16:9. Кстати, на POLED матрице, которая здесь используется, эти рамки незаметны. Дисплей V30 с разрешением 2880×1440 пикс. способен отображать 148% охвата пространства sRGB и 109% охвата DCI-P32. В России аппараты пока не появились и ожидаются к концу года.

Новый iPhone X () получил OLED дисплей с поддержкой HDR10 и Dolby Vision, а также технологию True Tone, то есть он не только обеспечивает визуальную точность HDR, но и меняет цветовую температуру в зависимости от освещения. Контрастность тут заявлена очень высокая, 1 000 000:1, яркость - до 625 кд/м². Кстати, от iPhone 8 и 8 Plus тоже ожидали полноценной поддержки HDR, но в Apple заявили, что пользователи этих смартфонов смогут видеть при воспроизведении HDR контента улучшенный динамический диапазон, контрастность и более широких цветовой охват, но только дисплей iPhone X сможет показать реальные возможности этой технологии.

Экраны флагманских Samsung Galaxy S8 и S8+ первыми были сертифицированы по упомянутому выше стандарту Mobile HDR Premium, также они поддерживают HDR10 и Dolby Vision. У обоих смартфонов яркие AMOLED дисплеи с высокой детализацией картинки и разрешением 2960×1440 пикс.

***/HDR/galaxy.jpg

Слева направо: Samsung Galaxy Note 8, S8+ и S8

Но если пиковая яркость Galaxy S8 составляет около 1020 кд/м2, то у нового смартфона Galaxy Note 8 () этот показатель уже равен 1200 кд/м2. Его 6,3-дюймовый AMOLED дисплей имеет цветовой охват, который почти в 1,5 раза больше пространства sRGB, и на этом экране фильмы с HDR будут выглядеть интереснее, чем на дисплее S8 и S8+, хотя на мобильных устройствах разница не столь значительна.

	Матрица	Поддержка HDR	Цена
LG G6	2880×1440 пикс.		от i 39 990
LG V30/V30+	2880×1440 пикс.	HDR10	от i 50 000
Apple iPhone X	2436×1125 пикс.		от i 79 990
Samsung Galaxy S8/S8+	AMOLED 5,8”/6,2” 2960x1440 пикс.	Mobile HDR Premium	от 49 990/ 54 990
Samsung Galaxy Note 8	2960x1440 пикс.	Mobile HDR Premium	от i 59 990

Динамический диапазон важнее, чем 4К.

В закладки

На SDR-дисплее увидеть HDR невозможно, поэтому обычно в таких сравнениях картинку слева ухудшают намеренно, чтобы была понятна суть

4К, как стандарт, наконец-то пошёл в массы. Можно смело назвать 2017 год тем переломным моментом в истории, когда это разрешение стало по-настоящему потребительским. Цена панелей опустилась ниже 500 долларов даже за большие диагонали, да и сам контент, пускай и с натягом, но начал отвечать нужным требованиям.

Неоценимую поддержку тут оказали консоли. Появление PS4 Pro и Xbox One X существенно ускорило внедрение 4К-экранов. Постепенно (но не без кучи оговорок) в 4К переводится и обширная голливудская фильмотека. Уже сейчас почти все оригинальные шоу Netflix можно посмотреть в пристойном Ultra HD.

Разница между 4K и Full HD

Но так ли нужно 4К-разрешение именно на телевизоре? На мониторе, который чаще всего находится в паре десятков сантиметров от глаз, картинка в Full HD начинает «сыпаться» на пиксели уже на 27 дюймах. По этой причине Retina/5K и даже 1440p становятся всё популярнее.

Среди телезрителей адаптация идёт медленнее, так как с трёх метров хоть какую-то разницу становится видно лишь с 43 дюймов, а в идеале для оправдания покупки 4К-телевизора придётся брать диагональ больше 49 дюймов. Очевидно, что такая роскошь слабо доступна для большинства российских квартир даже при наличии денег - иногда огромный телевизор просто некуда деть.

Утрированное представление об HDR

Примерно теми же мыслями терзал себя автор статьи перед покупкой нового телевизора. Взять хороший FHD, да и бог с ним, с этим 4К? Мысль разумная только на первый взгляд, так как в нагрузку к разрешению на приличных панелях прилагается ещё и HDR. И вот эта, с виду, не сильно раскрученная технология реально ощущается настоящим скачком в качестве изображения, пускай и контента под эти стандарты не так много, как хотелось бы.

Цель материала - просто и доступно рассказать, что такое HDR и как его использовать. О том, как может выглядеть процесс покупки и установки телевизора с 4K и HDR на DTF материал , давайте разберёмся в терминах подробнее.

Что такое HDR и зачем он нужен

Наглядная разница

Начнём с того, что сам термин HDR похож на шутку неуклюжего маркетолога. Он прямо с порога создаёт ненужную путаницу. Тот HDR, что есть в телевизорах, никак не относится к технологии со схожим названием в смартфонах или фотокамерах. Если говорить о фото, то HDR - это объединение нескольких изображений с разной экспозицией, где цель – добиться наиболее ровного по теням и свету варианта.

С видео всё не так - здесь речь идёт о суммарном количестве информации. До появления HDR стандартом картинки, в том числе на Blu-ray, являлись 8 бит. Это хороший цветовой охват, однако современные панели, особенно OLED, способны отображать куда больше оттенков, градиентов и цветов, чем позволяют 8-битные источники.

Решить эту проблему призван новый 10-битный стандарт, который позволяет передавать существенно больше информации о яркости, насыщенности, глубине и цвете показываемой сцены. Для него был разработан новый протокол HDMI 2.0.

Но не спешите вместе с телевизором менять все провода! Старые кабели совместимы с HDMI 2.0a, какую бы лапшу на уши вам не вешали маркетологи. Главное, чтобы на них была пометка «High Speed with Ethernet». Нас волнует только пропускная способность - сами разъёмы не поменялись.

На момент написания этой статьи HDR на телевизоре затачивается именно под 10 бит, хотя стандартом цифровой киносъемки является 14 bit RAW (ещё выше - у плёнки), так что даже современные панели ещё далеки от полного отображения той информации, с которой работают режиссёры и монтажёры многих картин.

Окей, но что это даёт на практике?

Пример HDR vs SDR на базе Uncharted 4

Солнце начинает светить в сценах ощутимо ярче, появляется понимание того, что в одном кадре может быть несколько разных по яркости и насыщенности источников освещения. Исчезает проблема с пикселизацией полутонов в тёмных сценах, а градиенты и сложные смешения красок приобретают объём. Небо больше не пересвечено и не сливается с землёй на линии горизонта. Короче, вы видите картинку больше собственным глазом, чем ограниченным окуляром камеры.

В данный момент сильнее всего от технологии получают пользу видеоигры, где разнообразное освещение в реальном времени наконец-то отображается более или менее корректно. В кино же многое зависит от качества обработки исходника для HDR и попадается много откровенной халтуры, однако уже сейчас появляются эталонные для формата картины типа «Стражей Галактики 2» или «Джона Уика 2».

Производители телевизоров - ваши враги

Пока что HDR, как и любая передовая технология, представляет собой «Дикий Запад». Ярлык «Готов к HDR» вешается на все новые телевизоры - вне зависимости от того, способны они адекватно отображать 10 бит или нет. Есть большая разница между настоящим HDR-телевизором и панелью, которая просто отображает HDR-контент, понижая его до 8 бит и просто задирая цвета и контраст.

Раскусить производителей иногда тяжело. Следует смотреть, заявлена ли панель как 10-битная и отвечает ли она открытому стандарту HDR10. Верный признак настоящей HDR-панели - поддержка Wide Color Gamut (Широкой Гаммы Цветов). Без неё HDR теряет всякий практический смысл.

Заметная часть LCD-телевизоров использует активные 8-битные панели, которые «додумывают» цвета с помощью специальных алгоритмов. HDR-картинка на таких панелях немного похуже OLED, но и стоят они заметно дешевле.

Возвращение «битных» войн

На любом витке эволюции картинки обязательно возникает война стандартов. Но если в случае с битвой Blu-Ray и HD-DVD всё кончилось плачевно для второго, в том числе для купивших «железо» потребителей, то битва HDR10 против Dolby Vision HDR скорее всего закончится бескровной ничьей.

Стандарт HDR10 передаёт поменьше цветов и поддерживает только 10 бит, но полностью открыт. Стандарт Dolby лучше сохраняет оттенки и расширяется аж до 12 бит, но его сложнее соблюдать и внедрять. В любом случае, вопрос поддержки той или иной технологии решается простой программной заплаткой, а те же игры уже де-факто работают с HDR10, так как именно его выбрали для своих консолей как в Sony, так и в Microsoft.

Сами телевизоры зачастую позволяют использовать сразу несколько стандартов, так что голову себе этим сейчас забивать уже не стоит.

А на чём смотреть?

Если мы говорим про экран, то лучше, конечно, брать OLED и его аналоги. Вы получите глубокие чёрные цвета и полную поддержку всех HDR-прелестей. Если же кошелёк не позволяет спустить порядка 80 тысяч на топовый телевизор, то не стоит отчаиваться. LCD-модели 2017 года наконец-то побороли детские болячки и вы сразу заметите разницу между HDR и SDR, пускай и проиграете в градациях чёрного и яркости. У автора этой статьи как раз LCD-панель с поддержкой HDR и, могу вас заверить, разницу с контентом в стандартных цветах видно с первых секунд.

Если речь идёт об источнике, то все современные игровые консоли выводят HDR так или иначе (кроме Switch и «толстой» Xbox One). PS4 выдаёт просто HDR (без 4К), а Xbox One S/X позволяют как проигрывать UHD-диски, так и стримить нативное 4К HDR прямо на телевизор. Из онлайн-сервисов стандарт уже поддерживают Netflix и Amazon, и Netflix содержит в себе как библиотеку для HDR10, так и контент в Dolby Vision.

А что смотреть?

Весь оригинальный контент Netflix начиная с 2016 года, плюс все 4К фильмы, которые выпускают киностудии на дисках и в «цифре». Совсем скоро в продаже появится коллекция фильмов Кристофера Нолана, процесс оцифровки которой контролировал сам режиссёр. Как было с «Тёмным рыцарем» на Blu-Ray, она наверняка на долгие годы задаст стандарты как для UHD-мастеров, так и для HDR.

А во что играть?

Заметное количество игр поддерживает HDR даже на «базовых» консолях. Особенно ярко (простите за каламбур) возможности технологии показывают такие игры, как Horizon Zero Dawn, Uncharted 4 и Gran Turismo Sport.

Последняя создавалась под HDR с нуля, а потому она подчёркивает все преимущества расширенного диапазона яркости и цветов. Специально для GT Sport в Polyphony Digital разработали HDR-камеры для захвата реальной картинки и последующей калибровки под неё игровой. И количество отображаемых игрой цветов пока превышает возможности даже самых дорогих панелей. Что называется, бенчмарк «на вырост».

Однако далеко не все игры адаптированы под HDR одинаково хорошо, так что читайте отзывы в интернете и смотрите обзоры Digital Foundry. Волноваться, правда, не стоит, так как разработчики всё лучше и лучше понимают возможности расширенного диапазона, а, следовательно, и качество консольного контента будет только расти.

На ПК на данный момент всё не так гладко. Игр с HDR немного, а сам вывод изображения сопряжён с проблемами цветопередачи на системном уровне (кривые драйверы, причуды Windows, и так далее). Опыт автора статьи со связкой HDR/Windows 10 был противоречивым. К тому же с HDR пока плохо работают популярные плееры, так что надо ждать. Как показывает скорость адаптации 3D на ПК, вменяемой реализации HDR на компьютерах стоит ждать примерно через полгода. Да и библиотека подтянется.

Так уж ли всё хорошо, а какие минусы?

Обычно калибровочные таблицы в играх выглядят попроще

Минусов у HDR на текущем витке тоже хватает, но я выделю пару критических.

• Ваша аппаратура скорее всего не готова к HDMI 2.0a и HDCP 2.2, так что вместе с телевизором вам почти наверняка придётся сменить ресивер. С этим столкнулся я (PS VR первой ревизии), с этим столкнулся и Вадим (ресивер с HDMI 1.4).
• Если вам кажется, что HDR портит картинку или проваливает цвета, то экран надо калибровать. Какие-то игры предлагают удобные инструменты калибровки (CoD WWII, GT Sport), но в большинстве своём пока что приходится полагаться в этом вопросе на собственное чутье. Мой совет: запустите игру в какой-нибудь сложной по цветам и яркой сцене, или наоборот выберите ночной уровень в сумерках. Это позволит достаточно быстро настроить ваш новый классный телевизор и спасёт вас от первичного расстройства и фрустрации.

Время пришло

10 бит - не предел, но после двух недель с HDR-телевизором к обычным играм или фильмам ты возвращаешься уже без былого энтузиазма. Тем приятнее, что в этом году HDR перестал быть уделом гиков и толстосумов и наконец-то пошёл в народ. Технология будет становиться лучше и понятнее, однако если вы ждали «того самого момента», чтобы сменить свой телевизор - то вот он, отличное время наконец-то увидеть виртуальные миры во всех красках.

Написать

High Dynamic Range или сокращенно HDR - весьма распространенный термин, означающий в переводе на русский язык «широкий динамический диапазон». Вы наверняка встречались с ним, и не раз. Он используется в вашем телевизоре, смартфоне, фотоаппарате и еще много где. Даже наши глаза связаны с HDR. Но что это такое? Мало кто даже среди гиков знает, что представляет из себя широкий динамический диапазон.
На фоне нарастающей масштабности распространения HDR в современной электронике Трешбокс решил ввести своих читателей в курс дела. В нашей новой статье мы рассказываем, что такое динамический диапазон в целом, как он относится к камерам и дисплеям, а также как правильно различать HDR в сравнении с SDR.

Что такое HDR

Прежде чем вникать в суть HDR, необходимо понять, что такое динамический диапазон.

Динамический диапазон (Dynamic Range, DR) - это отношение между наибольшими и наименьшими значениями, которые может принять определенная величина. Оно часто используется в контексте сигналов, таких как звук и свет, являясь характеристикой устройства или системы. Измеряется либо как отношение, либо как логарифмическое значение разности между наибольшими и наименьшими значениями сигнала. Динамический диапазон, о котором мы рассказываем сегодня, относится к свету.

Динамический диапазон оптической системы - это разница между самым высоким и самым низким значением или интенсивностью света, которую она может обнаружить. Чем шире этот диапазон, тем больше деталей сцены система может захватить. Система с особенно широким динамическим диапазоном называется системой с высоким динамическим диапазоном.

Человеческий глаз имеет очень широкий динамический диапазон. Мы можем видеть объекты в звездном свете или при ярком солнечном свете. Глазам необходимо некоторое время, чтобы приспособиться к различным уровням освещенности. Именно поэтому мы щуримся, когда смотрим на яркие предметы или, напротив, напрягаем глаза при рассмотрении объектов в темноте.

HDR в камере смартфона

Для начала стоит отметить, что HDR-дисплеи и технология в целом не имеют ничего общего с кнопкой HDR в приложении камеры вашего смартфона.

В камерах динамический диапазон - одна из самых значимых характеристик. Человек может только смотреть на один конкретный объект и фокусироваться на нем. Даже если мы видим всю сцену целиком, глаза сосредоточены на объекте, находящемся в центре, в то время как на неосвещенные детали по углам внимание не обращается. Светосильный датчик изображения (текущий рекорд среди смартфонов - f/1.6 в LG V30) может захватывать достаточно деталей как в ярких, так и в темных областях сцены. Вся информация о свете хранится в RAW-файле изображения и впоследствии может быть отредактирована. Темные участки можно сделать еще ярче.

Режим HDR в современных смартфонах в большинстве случаев работает автоматическим образом, мало кто настраивает его самостоятельно. Он объединяет несколько фотографий, снятых при различных значениях экспозиции. Как итог: темные и светлые участки соединяются в едином изображении, тени становятся светлее, а основные детали сцены еще больше акцентируются цветом. Разница видна невооруженным глазом.

Тем не менее, как бы вам не казалось, что общее качество картинки повысилось, без HDR-дисплея все эти эффекты не более чем пустышка. Они выглядят неестественно, как и сама технология в камере смартфона - в своем виде это фальшь. К настоящему HDR она не имеет никакого отношения. Только дисплеи с поддержкой широкого динамического диапазона, о которых я расскажу далее, способны отразить всю красоту цветового охвата и насыщенности HDR-изображения. А смартфонов с таким дисплеем на рынке сейчас по пальцам пересчитать.

Фотография до и после применения HDR-режима

HDR-дисплеи

Производители умных телевизоров уверенно заявляют о поддержке стандарта HDR в своих последних моделях. Уверен, вы об этом уже слышали. Даже в смартфоны начали устанавливать новые дисплеи с поддержкой HDR. Первым из них стал злополучный Galaxy Note 7, производство которого закрыли из-за взрывов. С тех пор вышли другие устройства: Samsung Galaxy S8, Samsung Galaxy Tab S3, Sony Xperia XZ Premium, Sony Xperia XZ1, LG G6, Samsung Galaxy Note 8, LG V30 и представленный в сентябре Apple iPhone X в том числе.

Так что такое HDR-дисплей? Он имеет три главных преимущества по сравнению с дисплеями стандартного динамического диапазона. Вы можете называть такие матрицы SDR (Standard Dynamic Range), хотя это неофициальный термин. Итак, вот эти три качества:

• Широкий динамический диапазон.
• Более высокая пиковая яркость.
• Расширенная цветовая гамма изображения.

Первое и второе качества тесно связаны между собой. Дисплей способен отображать больше деталей в ярких и темных областях сцены. Если вы посмотрите HDR-контент на дисплее с поддержкой HDR и сравните изображение с обычным SDR-дисплеем, то заметите, что яркие детали изображения ярче в HDR. То же самое и с детализацией: если на SDR-дисплее свет от окна на лице человека будет смотреться просто как белое пятно, на HDR-дисплее область будет не то что ярче, но и детализированнее. С тенями, как вы можете догадаться, все аналогично: темные волосы или пиджак на SDR-дисплее будут выглядеть больше как черное пятно, когда на HDR-дисплее вы сможете разглядеть буквально любую мелочь.

В данном случае помогает и повышенный уровень яркости. Увеличенная яркость повышает общее качество изображения и позволяет вам увидеть больше, чем SDR. Вы можете спросить, почему нельзя добавлять технологию повышенной яркости в SDR-дисплеи. Отвечаю: увеличивая яркость на SDR, изображение в конечном счете просто замыливается, теряя свое качество.

Третий аспект - более широкая цветовая гамма. Наши глаза могут видеть определенный диапазон цветов. При прямом сравнении HDR и SDR вы заметите разницу. Однако, HDR по-прежнему даже близко не находится к показателям, относящимся к человеческому глазу. В то же время после HDR с его цветовым охватом вы уже не захотите возвращаться к SDR, считая прошлую картинку совсем тусклой.

Также стоит уточнить, что более широкая гамма цветов и увеличенная насыщенность - не одно и то же. Увеличение насыщенности просто повышает интенсивность цветов. Оно не показывает вам больше цветов. Более широкая цветовая гамма предлагает значительно больше оттенков цвета, которые не могут быть достигнуты путем увеличения насыщенности. В этом разница между перенасыщенным дисплеем и дисплеем с широким динамическим диапазоном.

HDR-контент

HDR-контент в настоящее время доступен в двух основных форматах: HDR10 и Dolby Vision. Хотя они называются форматами, в основу HDR10 и Dolby Vision входят существующие кодеки, такие как H.264 и HEVC, а также контейнеры - MP4 или MOV. При этом они обладают собственными дополнительными метаданными в файле, чтобы отличать себя от систем HDR. Файл формата HDR, воспроизводимый на SDR-дисплее, будет выглядеть плоским, с низким контрастом и низким уровнем цветового охвата, поскольку система не может отображать информацию о свете и цвете вне своего диапазона.

Нынешние способы получения HDR-контента - это диски Blu-ray и потоковые сервисы. Blu-ray и в частности Blu-ray в разрешении 4K - беспроигрышный вариант по качеству изображения. На дисках Blu-ray несжатые данные видео и аудио, поэтому это наилучший способ наслаждаться фильмами и телешоу в высоком качестве.

Несмотря на это, большинство людей сегодня выбирает потоковые сервисы. Особенно при условии, что они также доступны на мобильных устройствах. На этом рынке играют такие крупные компании, как Netflix, Amazon и YouTube. Например, Netflix имеет одну из самых больших библиотек HDR-контента в сети. Более того, это единственный поставщик, предлагающий контент в обоих форматах - как в HDR10, так и в Dolby Vision.

Конечно, не стоит забывать про HDR-фильмы в Google Play Фильмах (библиотека не такая большая, как у Netflix, но она есть и продолжает расширяться) и недавнюю презентацию Apple. Технологический гигант из Купертино тоже включился в эту гонку, представив Apple TV 4K, iPhone X и iTunes 4K с поддержкой HDR.

Что касается игр в формате HDR, то они начинают потихоньку выходить на все популярные платформы. На ПК, PlayStation 4 и Xbox One уже доступны HDR-игры (Forza Horizon 3, Gears Of War 4, Horizon Zero Dawn, Uncharted 4, The Last of Us: Remastered, Gran Turismo Sport, Hitman, NBA 2K17, Final Fantasy XV, Deus Ex: Mankind Divided, World of Tanks, Shadow Warrior 2, Mass Effect Andromeda), использующие все вышеупомянутые преимущества технологии. Мобильных платформ, а именно Android и iOS, это пока не касается.

Подводим итоги

Итог очевиден - HDR значительно повышает качество контента. На выходе получается более яркое, динамичное и контрастное изображение с широчайшим охватом цветового диапазона. И если раньше все достижения в этой области заключались в основном в увеличении разрешения, то HDR - это прогресс на уровне пикселей. Если же HDR и 4K представлены вместе, то на данный момент это лучшее решение, о котором можно мечтать.

Когда в начале 2017 года проходила выставка CES, стало ясно, что вскоре прилавки компьютерных магазинов начнут заполонять компьютерные мониторы, поддерживающие стандарт HDR. Все крупные производители уже продают такие модели – каждая с впечатляющими параметрами. Скоро мы подробно расскажем об одном из них, а сейчас давайте сосредоточимся на теории, которая поможет решить, насколько сейчас оправдана покупка монитора с поддержкой HDR.

HDR в PC-формате

Стандартное объяснение описывает HDR (или High Dynamic Range) как набор стандартов, предназначенных для расширения цветопередачи и контрастности видео и изображений за пределы стандартных, «жестких» аппаратных возможностей. Говоря проще, HDR улучшает контраст, яркость и насыщенность цветов, обеспечивая в несколько раз более детализированное изображение. HDR против SDR

С практической точки зрения для большинства пользователей это означает полную замену имеющихся устройств для того чтобы получить очевидную разницу в качестве изображения. Почему полная замена? Потому что стандартные устройства, в частности мониторы, не соответствуют требованиям сертификации HDR.

Начнем с требования к яркости. Чтобы считаться «HDR ready» дисплей должен иметь минимум 1000 Кд/м2 (нит яркости). Высококлассные мониторы обеспечивают яркость между 300-400 нит, т.е. они даже близко не соответствуют тому, что необходимо. Хорошие ноутбуки имеют около 100 нит. Даже у дисплеев для смартфонов, разработанных для обеспечения хорошей видимости при ярком солнечном свете, этот показатель редко превышает 800 нит (Galaxy Note8 является одним из исключений с яркостью 1200 нит). Иначе говоря – в настоящее время 99% дисплеев не поддерживают HDR.

Теперь перейдем к воспроизведению цвета. Технология HDR требует, чтобы монитор поддерживал глубину цвета 10 или 12 бит. Однако стандартные мониторы способны передавать только 6- или 8-битный цвет, используя цветовую гамму sRGB, которая покрывает только треть визуального спектра HDR.

Модели мониторов с поддержкой технологии Wide Gamut Color (WGC) отвечают требованиям цвета, но их расширенные возможности совместимы только с программами для профессионального использования (графические редакторы, например). Игры и остальное программное обеспечение просто игнорируют дополнительные цвета и часто выглядят «размытыми», если оборудование не может эмулировать уменьшенное цветовое пространство.

HDR позволяет избежать этой путаницы за счет метаданных, которые корректно распределяют цветовое пространство. Именно это помогает правильно визуализировать изображение и заставляет все программное обеспечение оптимально использовать возможности дисплея.

Здесь, однако, следует вставить одно большое «НО» для тех из вас, кто работает в области фотографии, графического дизайна и обработки видео. Более яркие и насыщенные цвета, обеспечиваемые HDR-мониторами, вряд ли придутся вам по душе. Не потому что не понравятся вам, просто они не удовлетворят ваши профессиональные потребности, потому что их «живость» достигается за счет реалистичности цветопередачи. Модели с WGC продолжают оставаться идеальным выбором для вас. Так что если вы читаете этот текст, чтобы узнать, какие преимущества эта технология дает вашей сфере занятости, вы их просто не найдете.
Два дизайнерских монитора Dell. Слева – экран WGC с реалистичной цветопередачей. Справа – дисплей HDR. Легко заметить высокую насыщенность цвета.

Каша из стандартов

Далее мы поговорим об опыте с точки зрения обычного пользователя и PC-геймера, но сначала позвольте мне распутать для вас огромный запутанный клубок стандартов HDR. В настоящее время существует четыре стандарта, но только два из них широко распространены в потребительской электронике: запатентованный Dolby Vision с его 12-битным цветом и динамическими метаданными; и открытый стандарт HDR10, который поддерживает 10-битный цвет и предоставляет только статическую передачу метаданных. Два других стандарта – HLG, разработанный BBC и используемый на YouTube; и Advanced HDR, созданный Technicolor и используемый главным образом в Европе.
Разница между SDR, HDR со статическими метаданными (HDR10) и HDR с динамическими метаданными (Dolby Vision).

Но вернемся к вопросу использования HDR в компьютерных мониторах, добавив тяжесть игр. Требуя платы за лицензию и наличия дополнительного оборудования, Dolby Vision является более дорогим из обоих стандартов, и его дороговизна – основной фактор медленного приема. Несмотря на то, что Dolby Vision обеспечивает лучшую глубину цвета и возможности динамической перенастройки кадра за кадром, разработчики игр выбирают более дешевый, но оптимальный HDR10. При этом речь идет не только о производителях ПК, но и консолей: Microsoft (Xbox One S и Xbox One X) и Sony (PS4 и PS4 Pro). Основные сторонники HDR10, такие как Samsung и Amazon, даже активно борются против аргумента, что Dolby Vision предоставляет более высокое качество изображения. Эта борьба привела к появлению своеобразного обновления под названием HDR10+, которое улучшает некоторые слабые стороны HDR10.

Все это говорит о том, что HDR10 станет широко распространенным стандартом HDR для компьютерных мониторов и игр, верно? Нет, не совсем. Недавно разработчики Dolby Vision упростили интеграцию своей технологии в игры и графические процессоры посредством патчей, прошивок или обновлений драйверов. Весной этого года к числу ключевых сторонников Dolby Vision в играх присоединилась компания NVIDIA.
Стенд NVIDIA на выставке Computex 2017. Слева – стандартный SDR-монитор, справа – HRD-монитор. Фото: TechPowerUp

(ПК)Гейминг в HDR

Консольщикам повезло больше в вопросе HDR. Они выиграли от включения стандарта в высококлассные телевизоры, а производители консолей разработчики игр (специально для консолей) быстро разглядели визуальное преимущество HDR-экранов перед стандартными телевизорами. С чисто практической точки зрения потребителю легче оправдать большие инвестиции в экран, который служит развлекательным центром его дома, чем в тот, который стоит на рабочем столе.

Тем не менее, PC-геймеры могут быть благодарны их консольным товарищам. Популяризация HDR в телевизорах, таких как серии LG C6 и C7, которые могут использоваться в качестве гигантских мониторов для ПК, позволили «ПКшникам» насладиться первой волной HDR-контента, созданного специально для ПК.

Но все же, на какие модели мониторов следует обратить внимание? Три из наиболее перспективных анонсированных HDR-мониторов быстро разочаровали тем, что по факту они не соответствуют всем требованиям HDR10. И, следовательно, не поддерживают истинный HDR. Два из них, Dell S2718D и LG 32UD99, могут принимать HDR-сигнал, но не имеют необходимого цветового диапазона или яркости для использования HDR-контента. Последний, BenQ SW320, отвечает требованиям к цвету, но не яркости. Таким образом, в списке остались следующие модели: Acer Predator X27, Acer Predator X35 ASUS ROG Swift PG27UQ, ASUS ROG Swift PG35VQ, Samsung CHG70 и Samsung CHG90.
ASUS ROG Swift PG35VQ – одна из самых перспективных HDR-моделей на данный момент

Следующий логический вопрос: как обстоит ситуация с графическим процессором? В этом плане компьютеры уже давно подготовлены благодаря войне между NVIDIA и AMD, а также их видеокартам среднего и высокого классов.

NVIDIA начала с интеграции HDR в свои графические процессоры поколения Maxwell (предыдущая серия 900) и продолжила сертификацию с новой серией 1000, которая использует архитектуру Pascal. Первыми сертифицированными видеокартами от AMD стали модели семейств 390X и Polaris. Проще говоря, если ваша видеокарта была выпущена в течение последних 4 лет, у вас не должно быть никаких проблем. Однако, если вы хотите воспользоваться всем, что может предложить новый HDR-дисплей, придется приобрести одну из самых новейших моделей видеокарт.

Реальная проблема с HDR для PC-геймеров

Если с деньгами полный порядок, то покупка монитора с поддержкой HDR и соответствующего компьютерного железа не будет проблемой. Но прежде чем бежать в магазин, следует изучить ситуацию с наличием соответствующего контента. К сожалению, в этом плане так себе ситуация. Да, есть новые игры, в которые изначально заложена поддержка HDR, но старые игры не умеют подстраиваться по особенности этой технологии. По крайней мере, не без специальных патчей.

Интеграция HDR не требует масштабных изменений в программном обеспечении, но это не отменяет того факта, что в настоящее время количество HDR-контента, доступного PC-геймерам не так уж и велико. На самом деле только несколько игр поддерживают стандарт: Shadow Warrior 2, Deus Ex: Mankind Devided, Hitman, Resident Evil 7, Obduction, Paragon, пропатченная версия Mass Effect: Andromeda, Need For Speed: Payback и Star Wars: Battlefront 2. Кроссплатформенные игры Gears of War, Battlefield и Forza Horizon 3 поддерживают HDR в консольных версиях, но эта функция отсутствует на ПК. Некоторое время назад NVIDIA активно работала над патчем HDR для Rise of Tomb Raider, но от компании уже давно нет никаких новостей о том, как продвигается эта работа.

Разработчики игр принимают идею HDR, но консольные игры будут первыми с такой поддержкой. PC-геймеры остаются (снова) на заднем плане. Пройдет еще несколько лет, прежде чем HDR станет действительно важной особенностью компьютерных мониторов. На данный момент этого стандарта нет в числе обязательных параметров, которым должен обладать игровой монитор, чтобы заслуживать внимание. Как и в случае с 4K, HDR – это инвестиция в будущее.

Один совет, который я могу дать вам в завершение: покупаете сегодня монитор, который отвечает вашим текущим потребностям. Если вам важно наличие HDR, то этот приятный бонус обойдется вам в несколько дополнительных сотен долларов, но он будет гарантией (хотя и небольшой), что ваш новенький монитор еще долго будет оставаться актуальным.

Метки: ,